请教地脚螺栓锚固长度问题
烦的一比
2010年11月03日 12:00:19
只看楼主

《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。请教各位前辈《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)是根据什么的出的锚固长度。本人的计算方法上有何错误以下是本人写的一个分析总结:锚栓锚固长度取值分析一、 问题的提出《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。

《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。
请教各位前辈《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)是根据什么的出的锚固长度。
本人的计算方法上有何错误
以下是本人写的一个分析总结:锚栓锚固长度取值分析
一、 问题的提出
《钢结构设计手册上册》(第三版)、《钢结构节点设计手册》(第二版)、《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的钢锚栓锚固长度有较大差异。

结合具体工程实例:山东富伦钢厂余热回收锅炉框架,抗震设防烈度7度0.1g。经过计算地脚螺栓选用M20 Q235B,锚栓类型采用直钩锚栓。基础混凝土等级C20。
根据《钢结构设计手册上册》(第三版)表10-6 锚栓锚固长度为400mm。
根据《钢结构节点设计手册》(第二版)表9-75 锚栓锚固长度为520mm
根据《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006锚栓锚固长度为410×1.05=430mm
因此按哪本手册(图集)进行设计的问题就产生了。
二、 分析计算
计算方法一:
地脚螺栓埋入基础中的的锚固长度属于混凝土结构范畴,地脚螺栓的有小直径面积及地脚螺栓的强度设计值属于钢结构范畴,因此地脚螺栓的锚固长度可根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、与《钢结构设计规范》GB50017-2003进行分析计算,
la=α×fy/ft×d (《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 9.3.1-1)
α取0.16 (《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表9.3.1)
ft取1.1N/mm2(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表4.14)
fy取140 N/mm2(《钢结构设计规范》GB50017-2003 表 3.4.1-4)
la=0.16×140 N/mm2 / 1.1N/mm2×20mm=408mm
根据《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95 7.04条 余热锅炉框架为丙类建筑。
抗震等级三级(《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 表11.1.4)
laE=1.05 la=408×1.05=429mm
计算方法二:
根据二力平衡原理得出
理论公式:
根据上述计算方法可得出下表:
抗震设防等级6度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 408mm(525mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 410mm(530mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 448mm(576mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 450mm(580mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 489mm(629mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 490mm(630mm) 596mm(766mm)
抗震设防等级7度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 429mm(551mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 431mm(557mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 471mm(605mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 473mm(609mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 514mm(661mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 515mm(662mm) 596mm(766mm)
抗震设防等级8度基础混凝土等C20
地脚螺栓型号 材质 方法一计算结果 节点手册 结构手册 图集 理论公式
M20 Q235B(Q345B) 449mm(578mm) 520mm(700mm) 400mm(500mm) 451mm(583mm) 496mm(638mm)
M22 Q235B(Q345B) 493mm(634mm) 570mm(770mm) 440mm(550mm) 495mm(638mm) 559mm(719mm)
M24 Q235B(Q345B) 538mm(692mm) 620mm(840mm) 480mm(600mm) 539mm(693mm) 596mm(766mm)

分析上表中的数据可以得出:
《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中的锚栓锚固长度和计算过的结果几乎完全一致。
《钢结构节点设计手册》(第二版)中给出的锚固长度比计算结果偏大约10%~20%。
《钢结构设计手册上册》(第三版)中给出的锚固长度比计算结果偏小约2%~10%
理论公式得出得值比较以上3本手册与图集的锚固长度还是比较偏于安全的。
三、 结论
当我们在设计锚栓的锚固长度时,可以直接套用《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006中给出的锚固长度。在使用《钢结构节点设计手册》(第二版)或《钢结构设计手册上册》(第三版)设计锚固长度时,由于两本设计手册都未考虑根据抗震设防烈度的不同划分锚固长度,因此我们可以根据工程实际的抗震设防烈度适当增减锚栓的锚固长度。
烦的一比
2010年11月03日 12:13:55
2楼
理论公式没贴出来补上:fy·Ae=2πr·la·ft
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phren
2010年11月03日 15:01:26
3楼
我刚刚找这个呢。ps我是非结构专业的
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liuyang0072006
2010年11月03日 15:16:00
4楼
一般都是查图集 没自己算过 看到楼主的涨见识了 呵呵
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烦的一比
2010年11月03日 15:57:40
5楼
继续请教地脚螺栓图集中的地脚螺栓上带的那个套管有什么用,例:《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006 P10
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choubanban_ntt
2010年11月24日 21:05:03
6楼
楼主很强大:time:
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anjia_270
2010年11月25日 08:12:32
7楼
如果你以规范为准的话,那就按钢结构设计规范8.4.14的要求计算,也就是拉力等于粘结力
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royyifeng
2010年12月10日 16:33:13
8楼
有点不太明白啊
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byxz00
2010年12月13日 09:29:57
9楼
平时都按构造确定长度
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自强厚德
2010年12月13日 19:15:54
10楼
《地脚螺栓(锚栓)通用图》HG/T21545-2006里的那个套管是不是方便矫正定位尺寸用的,以后还用用砂浆灌实吗?锚固长度还用考虑这段吗?
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luogang1128
2010年12月15日 10:22:14
11楼
竟然不给楼主加分,学习了,强
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